DE2217891A1 - Rotary pump with displacement control - Google Patents
Rotary pump with displacement controlInfo
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Description
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oundstrand Corporation, Hockford, Illinois, V.St.A,oundstrand Corporation, Hockford, Illinois, V.St.A,
Drehpurnpe mit VerdrängungssteuerungRotary pump with displacement control
Die vorliegende Erfindung betrifft rotierende Strömungsmittelübertragungsvorrichtungen mit vei'änderbarer Verdrängung.The present invention relates to rotating fluid transfer devices with changeable displacement.
.Jich drehende hydraulische Strömungsmittelübertragungsvorrichtungen wie Pumpen und Motoren gehören seit langem zum Stand der Technik; diese ,Art von Vorrichtungen schliesst sowohl die Axialkolbcnvorrichtungen als auch die Radialvorrichtungen mit Kolben •Kier ochaufeln ein. Eine Axialkolbenvorrichtung weist beispiels- vJblz^ im allgemeinen ein Gehäuse aus zwei oder mehr in geeigneter ..'eise miteinander verbundenen Gehäuseteilen, einen im Gehäuse 'Teilbaren Zylinderblock mit axial angeordneten Kolben, die sich De L tier Drehung des Zylinderblockes unter Steuerung durch eine -touerplatte gegen eine Ventilplatte hin- und herbewegen, wobei i.n uieser befindliche Ein- und Auslassöffnungen nacheinander liiit «Jen Strömungsmittelkammern in Strömungsverbindung bringbar ■.Ίίΐ'Ί. Weiterhin wird die Verdrängung derartiger hydraulischer !•,inhelten irn allgemeinen dadurch veränderbar gemacht, dass manRotating hydraulic fluid transfer devices such as pumps and motors have long been known in the art; This type of device includes both the axial piston devices and the radial piston devices with blades. An axial piston device has, for example, generally a housing of two or more housing parts which are suitably connected to one another, a cylinder block which can be divided in the housing and which has axially arranged pistons which rotate the cylinder block under control of a -touerplatte move back and forth against a valve plate, the inlet and outlet openings in it being able to be brought into flow connection one after the other . Furthermore, the displacement of such hydraulic elements is generally made changeable by
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die Steuerplatte um eine Achse schwenkbar, und somit einstellbar anordnet, die senkrecht zur Achse des Zylinderblocks liegt; hierdurch lässt sich der Kolbenhub verändern. In vielen Fällen ist für hydraulische Einheiten mit veränderbarer Verdrängung eine automatische Steuerung erwünscht. Derartige automatische Steuervorrichtungen können eine Einrichtung enthalten, uie das die Verdrängung verändernde Glied mit einer konstanten Kraft beaufschlagen, um den Hub ein- oder rückzustellen. Weiterhin kann dieser konstanten Beaufschlagung eine veränderbare Beaufschlagung überlagert werd_en, um wahlweise nacheinem gewünschten Prinzip die Verdrängung zu verändern. Speziell bei Axialkolbenpumpen lässt sich eine Federkraft aufbringen, die die Steuerplatte zur Steuerung auf konstanten Druck auf Hub einstellt, und eineauf die Steuerplatte einwirkende hydraulische Zylindereinrichtung vorsehen, die so auf den Ausgangsdruck anspricht, dass der Ausgangsdruck ,konstant gehalten wird.the control plate is arranged to be pivotable about an axis, and thus adjustable, which is perpendicular to the axis of the cylinder block; this allows the piston stroke to be changed. In many cases it is for hydraulic units with variable displacement automatic control is desirable. Such automatic control devices may include means such as apply a constant force to the displacement-changing member in order to set or reset the stroke. Farther a variable application can be superimposed on this constant application in order to selectively set a desired one Principle of changing the displacement. In the case of axial piston pumps in particular, a spring force can be applied that sets the control plate for control to constant pressure on the stroke, and hydraulic cylinder means acting on the control plate provide that responds to the outlet pressure in such a way that that the outlet pressure is kept constant.
In Varichtungen der beschriebenen Art ist es vielfach erforderlich, den steuernden Hydraulikzylinder und -kolben sowie das zugeordnete Gestänge mit sehr hoher Genauigkeit herzustellen] diese Elemente sind dann oft so empfindlich, dass die Steueranordnung sowohl die Herstellungskosten als auch die Lebensdauer der Pumpe oder des Motors bestimmt. Um weiterhin den Steuerdruck vom Pumpenausgang zum Steuerventil und dem steuernden Hydraulikzylinder bzw. -kolben zu leiten, müssen die entsprechenden Leitungen über eine oder mehrex'e Gehäuseti'ennsteilen laufen und werfen dort Dichtungsschwierigkeiten auf.In variations of the type described, it is often necessary to manufacture the controlling hydraulic cylinder and piston as well as the associated linkage with very high accuracy] these elements are then often so sensitive that the control arrangement reduces both manufacturing costs and service life the pump or the motor. To continue the control pressure from the pump outlet to the control valve and the controlling To guide hydraulic cylinders or pistons, the corresponding lines must run over one or more housing parts and raise sealing difficulties there.
Die vorliegende Erfindung vereinfacht die Steuerung hydraulischer Einheiten mit veränderbarer Verdrängung, indem diese unter Ausnutzung der Hauptkolben gesteuert wird.The present invention simplifies the control of hydraulic units with variable displacement by taking advantage of them the main piston is controlled.
Insbesondere wird die die Verdrängung verändernde Steuerplatte mit einer die Verdrängung verändernden Kraft beaufschlagt, indem das steuernde Strömungsmittel auf die Hauptkolben gegeben wird. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer getrennten.Kolben-ZyILnuer -Einheit, die teuer und empfindlich wnrv, In particular, the control plate which changes the displacement is acted upon by a force which changes the displacement, in that the controlling fluid is applied to the main piston. This eliminates the need for a separate piston-cylinder unit, which is expensive and sensitive .
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In einer vorzugsweise angewandten Ausführungsform, die unten beschrieben wird, werden die Prinzipien der vorliegenden Erfindung am Beispiel einer Axialkolbenpumpe erläutert, deren Steuerplatte um eine Achse schwenkbar ist, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des sich drehenden Zylinderblcdts verläuft. Bei der Drehung des Zylinderblocks verursacht die einerseits des Zylinderblocks befindliche Steuerplatte eine Hin- und Herbewegung der Axialkolben, während die Kolbenkammern nacheinander mit Hin- und Auslassöffnungen in einer Ventilplatte in Strömungsverbindung gebracht werden, die sich auf der anderen Seite des Zylinderblocks befindet. Um die Schwenkeinstellung der Steuerplatte zu steuern, enthält die Ventilplatte eine Steueröffnung, die zwischen den Eingangs- und Ausgangsöffnungen liegt und durch die das steuernde Strömungsmittel nacheinander während des Vorbeilaufs der Kolben an ihr auf die Kolben gegeben wird. Als „ Ergebnis werden sie mit einer Kraft beaufschlagt, die den Neigungswinkel der Steuerplatte verändert.In a preferably applied embodiment, the below is described, the principles of the present invention are explained using the example of an axial piston pump, the control plate is pivotable about an axis which is substantially perpendicular to the axis of the rotating cylinder block. When the cylinder block rotates, the control plate located on one side of the cylinder block causes a back and forth movement the axial piston, while the piston chambers are in flow communication one after the other with outward and exhaust ports in a valve plate on the other side of the cylinder block. To control the swivel setting of the control plate, the valve plate contains a control opening, which lies between the inlet and outlet openings and through which the controlling fluid is sequentially added to the pistons as the pistons pass it. As " As a result, a force is applied to them that changes the angle of inclination of the control plate.
In der dargestellten Steuerung ist die Steuerplatte in Richtung einer den Hub vergrössernden Richtung vorbeaufschlagt, während die Steueröffnung verwendet wird, um Strömungsmittel einzuführen, das auf die Steuerscheibe in der den Kolbenhub verringernden Richtung einwirkt. Die Zuführung der Strömungsflüssigkeit erfolgt unter Steuerung durch ein Ventil, das auf den Ausgangsdruck der Pumpe anspricht und so arbeitet, dass der Ausgangsdruck konstant gehalten wird. Vorzugsweise befindet die Steueröffnung sich zwischen der Ausgangs- und der Eingangsöffnung und ist von diesen jeweils um eine Strecke entfernt, die etwa der Länge Jeder Zylinderblocköffnung entspricht, so dass die Steueröffnung jederzeit mit einer dor Zylinderöffnungen in Strömungsverbindung steht. Die Grosse der Steueröffnung ist so gewählt, dass sie in erstec Linie nur mit einer Zylinderöffnung in Strömungsverbindung steht.In the control shown, the control plate is in the direction of biased in a stroke increasing direction while the control port is used to introduce fluid, which acts on the control disk in the direction reducing the piston stroke. The flow fluid is supplied controlled by a valve that responds to the output pressure of the pump and operates so that the output pressure is constant is held. Preferably, the control opening is located between and is of the exit and entry openings each spaced a distance approximately the length of each cylinder block opening corresponds, so that the control opening is always in flow connection with one of the cylinder openings. The size of the control opening is chosen so that it can be used in the first Line is only in flow connection with a cylinder opening.
Wie hierin dargestellt, haben die Ein- und Auslassöffnungen in der Ventilplatte auf einer Seite der Schwenkachse der Steuersoheibe eine grössere Lange, um die Pumpkolben zur Hubeinstellung der Steuerscheibe auszunutzen. Es lassen sich jedoch andere.As shown herein, the inlet and outlet ports in the valve plate are on one side of the pivot axis of the control plate a greater length in order to use the pump piston to adjust the stroke of the control disc. However, others can.
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Mittel vorsehen, um die Hubeinstellung der Steuerscheibe vorzunehmen *Provide means to adjust the stroke of the control disc *
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Pumpe mit einem Steuerströmungskreis, und ·Fig. 1 is a schematic representation of a pump with a control flow circuit, and
Fig. 2 ist ein Schnitt etwa entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1; sie zeigt die Anordnung der Steueröffnung in der Ventilplatte.Fig. 2 is a section taken approximately along section line 2-2 of Fig. 1; it shows the arrangement of the control opening in the valve plate.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die dort gezeigte Pumpe 10 einen drehbaren Zylinderblock auf, der, wie bei 12 dargestellt, in geeigneten Lagern um eine Längsmittenachse IJ drehbar gelagert ist. Der Zylinderblock ist mit einer in Ringform angeordneten Anzahl axial liegender Strömungskammerη 15 ausgebildet, die um die Drehachse herum liegen und jeweils einen hin- und herbewegbaren Kolben 17 aufweisen. Um die Hin- und Herbewegung der Kolben bei der Drehung des Zylinderblocks zu steuern, ist eine verstellbare Steuerscheibe 18 vorgesehen, die um eine senkrecht zur Zylinderblockaohse 13 liegende Achse verschwenkbar ist. Um die Schwenkverstellung zu erleichtern, weist die Steuerscheibe eine oder mehrere gekrümmte Lagerflächen 20 auf, die sich über Wälzlager 21 auf einergekrümmten Lauffläche 22 abstützen. In der dargestellten Pumpe sind sieben Strömungsmittelkammerh 15 mit Kolben 17 gezeigt; es lässt eioh jedooh auch eine andere Anzahl vorsehen.As shown in Fig. 1, the pump 10 shown there has a rotatable cylinder block which, as shown at 12, rotatably mounted in suitable bearings about a longitudinal center axis IJ is. The cylinder block is designed with a number of axially lying flow chambers η 15 arranged in a ring shape, which lie around the axis of rotation and each have a reciprocating piston 17. About the back and forth movement To control the piston during the rotation of the cylinder block, an adjustable control disk 18 is provided, which is perpendicular to a to the cylinder block axis 13 lying axis pivotable is. In order to facilitate the swivel adjustment, the control disk has one or more curved bearing surfaces 20 which are supported on a curved running surface 22 via roller bearings 21. In the illustrated pump, seven fluid chambers 15 with pistons 17 are shown; Eioh but it also leaves another one Provide number.
In der dargestellten, vorzugsweise verwendeten Ausführungsform trägt die Steuerscheibe 18 bei 25 einen Lagerring 26. Der Lagerring weist eine Vielzahl von Lagersohalen auf, diekugelgelenkig die Kugelköpfe 28 einer Vielzahl von Kolbenstangen 29 aufnehmen, deren entgegengesetzte Kugelköpfe 30 kugelgelenkig in den je- *.. welligen Kolben I7 befestigt sind. Am Lagerring 26 ist'ein Führungsglied 32 angebracht, das eine begrenzte Schwenkbewegung ι der Verbindungsstangen 29 zulässt, aber diese im wesentlichen rechtwinklig zum Lägerring hält, so dass dieser sich mit dem Zylinderblock dreht. Das Führungsglied 32 ist auf einem kugeligIn the illustrated, preferably used embodiment the control disk 18 carries a bearing ring at 25 26. The bearing ring has a multiplicity of bearing brackets which receive the ball heads 28 of a multiplicity of piston rods 29 in a ball-and-socket manner, whose opposing ball heads 30 are attached in a ball-and-socket manner in the each- * .. wavy piston I7. On the bearing ring 26 is'ein Guide member 32 attached, which ι a limited pivoting movement the connecting rods 29, but this essentially at right angles to the bearing ring so that it rotates with the cylinder block. The guide member 32 is spherical on a
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ausgebildeten Glied y\ geführt, das in geeigneter Weise auf dem Zylinderblock 11 befestigt ist.formed member y \ guided, which is attached to the cylinder block 11 in a suitable manner.
Am der Steuerscheibe 18 entgegengesetzten Ende des Zylinderblocks dreht sich dieser gegen eine feststehende Ventilplatte 36,die in geeigneter Weise mit dem Rest des Pumpenaufbaus ineinem geeigneten Gehäuse montiert ist und Öffnungen enthält, um das Strömungsmittel durch die Zylinderöffnungen JJ, die von den'Tumpenkammern 15 zum Ende des Zylinderblocks führen, in die Kammern 15 ein- und aus ihnen herauszuführen. Wie in Fig. 2 ersichtlich, enthält die Öffnungsplatte 36 eine bogenförmig ausgebildete Einlassöffnung 38 und eine entsprechend ausgebildete bogenförmige Auslassöffnung 39* die symmetrisch auf entgegengesetzten Seiten der Kolbentotpunktachse 40 angeordnet sind, die süh im wesentlichen senkrecht zur Zylinderblockaehse und zur Schwenkachse der Steuerscheibe erstreckt und in der Ebene liegt, die durch die Winkelstellungen verläuft, in denen die Kolben die entgegengesetzten Endpunkte ihrer Hübe erreichen.At the end of the cylinder block opposite the control disk 18, the latter rotates against a stationary valve plate 36 which is suitably mounted with the rest of the pump assembly in a suitable housing and contains openings to allow the fluid to flow through the cylinder openings JJ leading from the pump chambers 15 to Guide the end of the cylinder block, in and out of the chambers 15. As can be seen in Fig. 2, the orifice plate 36 contains an arcuate inlet opening 38 and a correspondingly designed arcuate outlet opening 39 * which are arranged symmetrically on opposite sides of the piston dead center axis 40, which extends essentially perpendicular to the cylinder block axis and to the pivot axis of the control disk and in lies the plane which runs through the angular positions in which the pistons reach the opposite end points of their strokes.
Im Betrieb der bis hierher beschriebenen Pumpe mit wie in Fig. 1 gezeigt geneigter Steuerscheibe 18 bewegen sich die Kolben 24 bei der Drehung des Zylinderblocks hin und her. Steht an der bogenförmigen Einlassöffnung 38 Strömungsmittel mit niedrigem Druck an, wird dieses durch dievß^Tlaufenden Zylinderöffnungen 37 bei sich aus den Zylindern 15 herausbewegenden Kolben heiängezogen. Wenn die ZylinderÖffnungen 37 an der Hochdruck-Auslassöffnung 39 vorbeilaufen, werden die Kolben in die Zylinder hineingedrückt und pumpen das Strömungsmittel unter Druck aus der Auslassöffnung hinaus. Die Verdrängung der Einheit, d.h. das bei jeder Umdrehung des Zylinderblocks verdrängte Strömungsmittelvolumen, lässt sich verändern, indem man die Steuerscheibe l8 verschwenkt, um ihre Neigung bezüglich des Endes des Zylinder-« blocks zu erhöhen oder zu verkleinern. Wenn die Steuerscheibe mit ihrer Stirnfläche parallel zum Ende des Zylinderblocks liegt, erfolgt keine Hin- und Herbewegung der Kolben und die Verdrängung ist gleich Null.During operation of the pump described up to this point with the control disk 18 inclined as shown in FIG. 1, the pistons 24 move back and forth as the cylinder block rotates. Is at the arc-shaped inlet port 38 to fluid at low pressure, this is heiängezogen by the v ß ^ Tlaufenden cylinder holes 37 in the cylinders 15 from moving out flask. As the cylinder orifices 37 pass the high pressure outlet port 39, the pistons are forced into the cylinders and pump the fluid under pressure out of the outlet port. The displacement of the unit, ie the volume of fluid displaced with each revolution of the cylinder block, can be changed by pivoting the control disk 18 in order to increase or decrease its inclination with respect to the end of the cylinder block. If the end face of the control disk is parallel to the end of the cylinder block, the pistons do not move back and forth and the displacement is zero.
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In der dargestellten Konstruktion 1st die Steuerscheibe 18 um eine Achse 19 schwenkbar, die quer zur Zylinderblockachse liegt und diese sowie eine Führungsachse, rechtwinklig schneidet, welche letztere mit der Kolbentotpunktachse 40 zusammenfällt und in der Mitte zwischen der Ein- und der Auslassöffnung 38 bzw. 39 liegt. Die Taumelscheibe ist in der den Hub vergrössernden Richtung durch eine Anordnung der bogenförmigen Öffnungen 38, 39 vorbeaufschlagt, in der deren Länge oberhalb der Schwenkachse 19 grosser ist als unter dieser, so dass die dem hohen Druck in der Öffnung 39 ausgesetzten Pumpenkolben·über der Achse 19 eine stärkere Kraft auf die Steuerscheibe ausüben als unter der Achse 19. Bei einer solchen Anordnung wird die Steuerscheibe durch Ausnutzung der Hauptkolben normalerweise auf Hub beaufschlagt, ohne dass weitere Bauteile erforderlich würden. Im Resultat ist die Pumpe im Aufbau einfacher, billiger und dauerhafter. Falls erwünscht, können entweder getrennt oder in Kombination mit der dargestellten Anordnung weitere Einrichtungen eingesetzt werden, um die Steuerscheibe auf Hub einzustellen. Beispielsweise kann man die Schwenkachse I9 der Steuerscheibe unter die querliegende Mittellinie durch die Öffnungsplatte absenken. Diese Anordnung hat die Wirkung, die Länge der bogenförmigen Öffnung über der Schwenkachse so zu vergrössern,dass die Pumpenkolben im Sinne einer Huberhöhung auf die Steuerscheibe einwirken. Nach einem weiteren Beispiel lässt sich die Steuerscheibe im Sinne einer Hüberhöhung beeinflussen, indem man einen gedgneten Federmechanismus vorsieht, der sie mit einer konstanten Vorkraft beaufschlagt.In the construction shown, the control disk 18 is pivotable about an axis 19 which is transverse to the cylinder block axis and this, as well as a guide axis, intersects at right angles, which the latter coincides with the piston dead center axis 40 and lies in the middle between the inlet and outlet openings 38 and 39, respectively. The swash plate is preloaded in the direction increasing the stroke by an arrangement of the arcuate openings 38, 39, in which the length above the pivot axis 19 is greater than below it, so that the high pressure in the Pump piston exposed to opening 39 · exert a greater force on the control disk above axis 19 than below the axis 19. With such an arrangement, the control disk is through Utilization of the main piston is normally applied to the stroke without the need for additional components. In the result the pump is simpler, cheaper and more durable in construction. If desired, can either be done separately or in combination with the arrangement shown, further devices are used to set the control disk to stroke. For example you can move the pivot axis I9 of the control disk under the transverse Lower the center line through the orifice plate. This arrangement has the effect of increasing the length of the arcuate opening above the pivot axis so that the pump piston act in the sense of a stroke increase on the control disk. According to a further example, the control disk can be used in Influence the sense of elevation by adding a dense Provides a spring mechanism that acts on them with a constant preload.
Um auf die Steuerscheibe im Sinne einer Hubverringerung einzuwirken, der hubvergrössernden Kraft entgegenzuwirken und den Neigungswinkel der Steuerscheibe nach Wahl zu beeinflussen, sieht die vorliegende Erfindung die Aufbringung einer Steuerkraft mittels den Hauptpumpenkolben vor, indem diese mit einem steuernden Strömungsmittel druckbeaufschlagt werden. Zu diesem Zweck weist die Öffnungsplatte 36 eine Steueröffnung 42 auf, die in der Bahn- der Zylinderöffnungen 37 in der Mitte zwischenTo act on the control disk in the sense of a stroke reduction, to counteract the force increasing the stroke and to influence the angle of inclination of the control disk of your choice, the present invention provides for the application of a control force by means of the main pump piston by using a controlling fluid are pressurized. For this purpose, the orifice plate 36 has a control opening 42, in the path of the cylinder openings 37 in the middle between
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dem Ende 39& der Auslassöffnung 39 und dem Anfang 38a der Einlassöffnung 38 liegt. Wild die Einheit als Pumpe eingesetzt, dreht sich in Pig. 2 der Zylinderblock im Gegenuhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles 43. Wenn also der Pumpzylinder"15 an der Steueröffnung 42 vorbeiläuft, lässt sich der darin befindliche Kolben 17 mit steuerndem Strömungsmittel druckbeaufschlagen, um eine Kraft im Sinne einer Hubverminderung aufzubringen. Vorzugsweise liegt die Steueröffnung von den aufeinanderfolgenden Enden der Öffnungen 38, 39 eine Strecke entfernt, die der Länge der Zylinderöffnungen 37 entspricht, so dass zu jeder Zeit eine und nur eine Öffnung 37 mit dem steuernden Strömungsmittel druckbeaufschlagt wird. Die Verwendung der Hauptpumpenkolben zur Beaufschlagung der Steuerscheibe im Sinne einer Hubverringerung vereinfacht die Pumpenkonstruktion, indem sie die Notwendigkeit für zusätzliche Steuereinrichtungen umgeht, die herkömmlicherweise nur mit äusserster Genauigkeit und somit teuer und kurzlebig zu erstellen waren. Bei Verwendung der Hauptpumpenkolben nutzt man mit Vorteil diejenigen Pumpenelemente aus, die normalerweise für hohe Beanspruchung konstruiert und ausgebildet sind.the end 39 & of the outlet opening 39 and the beginning 38a of the inlet opening 38 is located. Wildly used the unit as a pump, rotates in Pig. 2 the cylinder block counterclockwise in the direction of arrow 43. So when the pump cylinder "15 at the control port 42 passes, the piston 17 located therein can be pressurized with a controlling fluid in order to achieve a Apply force in the sense of a stroke reduction. Preferably the control opening is from the successive ends of the Openings 38, 39 away a distance equal to the length of the cylinder openings 37 corresponds, so that at any one time one and only one opening 37 is pressurized with the controlling fluid will. The use of the main pump piston to act on the control disk in the sense of a stroke reduction simplifies the pump design by obviating the need for additional control devices that are conventional could only be created with the utmost precision and thus expensive and short-lived. When using the main pump pistons it is advantageous to use those pump elements that normally are designed and trained for heavy use.
In dem in Fig. 1 gezeigten Strömungskreisläuf wird die Zufuhr der Druckflüssigkeit zur Steueröffnung 42 durch ein Konstantdrucksteuerventil 50 gesteuert. Um die Pumpe auf oder nahe beim Nullhub zu halten, lässt sich in den Strömungskreis ein magnetbetätigtes Entlastungsventil 5I einfügen.In the flow circuit shown in Fig. 1, the supply the pressure fluid to the control port 42 is controlled by a constant pressure control valve 50. To the pump on or near the To keep the zero stroke, a solenoid-operated one can be used in the flow circuit Insert relief valve 5I.
Wie in Pig. 1 gezeigt, steht die Pumpenauslassöffnung 39 in Strömungsverbindung mit einer Auslassleitung 5J5i eine Abzweigleitung 54 gibt den Auslassdruck auf das Konstantdrucksteuerventil 50. Letzeres weist ein Ventilglied 55 mit verbreiterten Bünden 56 und 57 sowie einem zwischen diesen liegenden Schaft" 58 auf. Das Ende des Ventilgliedes 55 ist mit einer grossen Scheibe 59 als Angriffsfläche für eine Schraubfeder 6l in einer Federkammer 62 ausgebildet, auf deren Endfläche sich die Feder abstützt. Das Ventil 50 enthält eine durch den Bund 56 normaler- [ weise verschlossene Öffnung 66 sowie eine von dem Bund 57 nor-, ·'Like in Pig. 1, the pump outlet opening 39 is in flow connection with an outlet line 5J5i. A branch line 54 supplies the outlet pressure to the constant pressure control valve 50. The latter has a valve member 55 with widened collars 56 and 57 and a shaft 58 between them. The end of the valve member 55 is formed with a large disk 59 as a working surface for a coil spring 6l in a spring chamber 62, on the end face of the spring is supported. the valve 50 includes a normally through the collar 56 [example sealed opening 66 and one of the collar 57 normal , · '
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malerweise geschlossene Öffnung 67 bei von der Feder 61 nach links (Fig. l) beaufschlagtem Ventilglied. Die Öffnungen 66 und 67 stehen in Strömungsverbindung mit einem Durchlass 68, der zum Steuerteil 42 führt. Bei der dargestellten Lage des Ventilgliedes 55 ist der Schaftteil 58 mit einer Abschlussöffnung 69 ausgerichtet.sometimes closed opening 67 when the spring 61 acts on the valve member to the left (FIG. 1). The openings 66 and 67 are in flow communication with a passage 68, which leads to the control part 42. In the illustrated position of the valve member 55, the shaft part 58 has a closure opening 69 aligned.
Im Betrieb ist die Steuerscheibe normalerweiße - wie oben beschreiben - auf Hub beaufschlagt, so dass bei der Drehung des Zylinderblocks die Pumpe Strömungsmittel unter Druck in die Auslassleitung 53 abgibt. Das Ventil 50 erfasst den Auslassdruck durch die Leitung 54. Bei einem übermässigen Druckanstieg wird der Ventilschaft 55 gegen die Vorkraft der Feder 6l nach rechts gedrückt und lässt Strömungsmittel unter Druck am Bund 57 zur Öffnung 67 und Steueröffnung 42 durch, um die Verdrängung der Pumpe zu verringern. Um das Ansprechen des auf den Druck ansprechenden Ventils zu dämpfen, verbindet die Bewegung des Ventilgliedes 55 nach rechts auch die Öffnung 66 über den Schaftteil 58 so mit der Abflussöffnung 69, dass die Korrekturwirkung, die durch die Druckansprache des Ventile ausgeübt würde, sich verringert. Ist der Außlasedruok alsEpgebnis der Verringerung des Neigungswinkels der Taumelscheibe entsprechend gesunken, setzt wiederum die Wirkung der Feder 6l ein, die das Ventilglied nach links drückt, wo der Druckdurohlass 54 von der Steueröffnung 42 abgetrennt wird; der Hub kann eich also wieder erhöhen. Auf diese Weise lässt sich in der Auslassleitung 55 ein konstanter Druck aufrechterhalten.In operation, the control disk is normally - as described above - Applied on stroke, so that when the cylinder block rotates, the pump pressurized fluid into the Outlet line 53 emits. The valve 50 senses the outlet pressure through line 54. In the event of an excessive rise in pressure the valve stem 55 is pressed to the right against the initial force of the spring 6l and leaves fluid under pressure on the collar 57 to port 67 and control port 42 to reduce the displacement of the pump. To the response of the pressure To dampen responsive valve, the movement of the valve member 55 to the right also connects the opening 66 via the Shaft part 58 with the outlet opening 69 in such a way that the corrective effect that would be exerted by the pressure response of the valve, decreases. Is the discharge pressure as a result of the decrease the inclination angle of the swash plate has decreased accordingly, Again, the action of the spring 6l sets in, which presses the valve member to the left, where the pressure port 54 from the control opening 42 is separated; the stroke can therefore be increased again. In this way, there can be a constant in the outlet line 55 Maintain the pressure.
Das Entlastungsventil 5I weist einen VentiIsohaft 70 mit reduziertem Schaftteil 7I zwischen den Bünden 72 und 73 auf. Das Ventilglied ist normalerweise so eingestellt, wie es die Fig. 1 zeigt, so dass der Bund 72 den Hochdruokdurohlass 5^* verschließt' und eine Steueröffnung 74 mit einer Ablassöffnung 75 vtrbindet, j die zu einer Leitung 76 führt, die ihrerseits an eine zur Pumpen-1 einlassöffnung 38 führende Einlassleitung 77 angeschlossen ist. Soll die Pumpe ausser Hub gebracht werden, lässt sich der Ventilschaft 70 mittels einer Einrichtung wie z.B. eines wahlweiseThe relief valve 5I has a valve stem 70 with a reduced stem part 7I between the collars 72 and 73. The valve member is normally set as shown in FIG. 1, so that the collar 72 closes the high pressure passage 5 and a control opening 74 with a discharge opening 75 which leads to a line 76 which in turn connects to a Pump 1 inlet opening 38 leading inlet line 77 is connected. If the pump is to be brought out of stroke, the valve stem 70 can be optionally adjusted by means of a device such as a
.--',,._.. 209843/0835.-- ',, ._ .. 209843/0835
' * - 9 - S 1423'* - 9 - S 1423
erregbaren Elektromagneten nach rechts (Fig. 1) in eine Stellung bewegen, in der der Bund 73 die Ablassöffnung 75 verschliess-t und die Drucköffnung 54a über den Schaftteil 71 mit der Steueröffnung 7^.in Verbindung steht. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Auslassdruck auf beiden Seiten des Steuerbundes 57 im Konstantdruckventil; hierbei gibt das Ventil lediglich den Ausgangsdruck an die Steueröffnung 42 weiter, ohne letztere jedoch mit dem Abfluss zu verbinden. Die Steuerscheibe wird also mit einer konstanten Vorkraft im Sinne einer Hubsenkung beaufschlagt.excitable electromagnet to the right (Fig. 1) in one position move, in which the collar 73 closes the drain opening 75-t and the pressure opening 54a via the shaft part 71 with the control opening 7 ^ .in connection. At this point the Outlet pressure on both sides of the control collar 57 in the constant pressure valve; in this case, the valve only passes the output pressure on to the control opening 42, but without the latter with the Connect drain. The control disk is thus acted upon with a constant preliminary force in the sense of a lowering of the stroke.
Wie ersichtlich, stellt die Verdrängungssteuerung mittels eines· der Hauptkolben der Hydraulikeinheit eine erhebliche Vereinfachung gegenüber separaten Steuermechanismen .dar. Wenngleich die Erfindung am Beispiel einer Axialkolben-Steuerscheibenpumpe erläutert wurde, lassen sich die Prinzipien der Erfindung jedoch auch auf andere Hydraulikeinheiten wie Radialkolben- oder SchaufeIkonstruktionen anwenden. Obgleich auch die Einlassöffnung 38 und die Auslassöffnung 39 als symmetrisch zur Kolbentotpunktachse 40 und der mit dieser zusammenfallenden Führungsachse dargestellt wurden, lässt sich der Anfang der Auslassöffnung bei 39b verkürzen, um die Strömungsflüssigkeit in jedem Zylinder mittels des Kolbens vorzuverdiohten, bevor sie an der Hochdruck-Öffnung 39 liegt; eine solche Konstruktion lässt sich auch hierbei anwenden.As can be seen, the displacement control uses a the main piston of the hydraulic unit is a considerable simplification compared to separate control mechanisms .dar. Although the Invention was explained using the example of an axial piston control disk pump, the principles of the invention can, however also on other hydraulic units such as radial piston or blade constructions use. Although the inlet opening 38 and the outlet opening 39 are also symmetrical to the piston dead center axis 40 and the guide axis that coincides with it, the beginning of the outlet opening can be seen 39b shorten the flow of fluid in each cylinder vorzuverdiohten by means of the piston before they are at the high pressure port 39 lies; such a construction can also be used here use.
Bei der in P:
42 am oberenWith the in P:
42 at the top
.g. 2 gezeigten Öffnungsplatte ist die Steueröffnung Totpunkt in derKoibentotpunktaohse dargestellt, wo.G. The orifice plate shown in FIG. 2 is the control orifice Dead center shown in the Koibentotpunktaohse, where
dass bei tat
Art die Tragthat at did
Kind of trag
die Kolben liren Saughub beginnen. Hierbei kann ein Teil der Wirkung des Steuerdrucks verlorengehen, weil der Saughub die Strömungsmltkelkammer vergrössert. Ea wurde jedoch gefunden, ächliohen Betrieb einer Einheit der beschriebenen ieit des Systems bewirkt, dass die Staueröffnungthe pistons begin the suction stroke. Part of the Effect of the control pressure are lost because the suction stroke the Flow fluid chamber enlarged. Ea was found, however, Simplified operation of a unit of the described ieit of the system causes the dam opening
ohne wesentlichen Saugeffekt im wesentlichen immer unter Druck steht. Falls(erwünscht, um die Steuerdruokwirkung in der Steuer--Öffnung 42 zu gewährleisten, kann diese auoh um einige Qrad im Uhrzeigersinn versetzt werden, so dass die Öffnung gänzlichis essentially always under pressure without any significant suction effect. If (desired, to reduce the tax pressure in the tax opening 42, this can also be offset a few Qrad clockwise so that the opening is completely
2ÖÖ843/063S original inspected2ÖÖ843 / 063S originally inspected
- 10 - S 1423- 10 - p.1423
auf einer Seite der Kolbentotpunktebene liegt, wo die Kolben im Sinne einer Verringerung des Kammervolumens geführt werden. In diesem Fall kann das Ende der Auslassöffnung 39 bei 39a verkürzt und der Anfang der Einlassöffnung 38 bei 38a verlängert werden, so dass die Steueröffnung mittig zwischen den Öffnungsenden und von diesem in einem Abstand liegt, der etwa der Länge der Zylinderöffnungen 37 entspricht.lies on one side of the piston dead center plane, where the pistons are guided in the sense of reducing the chamber volume. In in this case the end of the outlet opening 39 can be shortened at 39a and the beginning of the inlet port 38 at 38a be extended, so that the control opening is centrally between the opening ends and from this at a distance that is approximately the length of the Cylinder openings 37 corresponds.
- Patentansprüche -- patent claims -
209843/0835209843/0835
Claims (13)
wird.A device is provided which, in response to the outlet pressure, controls the delivery of the control fluid to the control port such that an increase in the outlet pressure decreases the displacement and thus maintains a constant outlet pressure
will.
Abstand liegt, der der Länge jeder Zylinderöffnung entspricht.13. Pump according to claim 12, characterized in that the control opening is arranged centrally between adjoining ends of the inlet and the outlet opening and of this in one
Distance corresponding to the length of each cylinder opening.
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